Supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela gigante. Ela geralmente acontece quando sua fusão nuclear não consegue segurar o núcleo contra sua própria gravidade. O núcleo colapsa, e explode.
As maiores supernovas são chamadas de hipergiantes e as menores são chamadas de supergiantes. Elas são maciças: por causa da gravidade, elas consomem sua energia muito rapidamente. Normalmente eles vivem apenas por alguns milhões de anos.
Durante a explosão, a energia total irradiada pelas supernovas pode brevemente superar toda a produção de uma galáxia. Elas emitem energia igual à de toda a vida útil de uma estrela semelhante à solar. A explosão explode seu material estelar para longe da estrela, a velocidades de até 30.000 km/s ou 10% da velocidade da luz. Isto provoca uma onda de choque no meio interestelar circundante. Isto varre uma casca em expansão de gás e poeira, que vemos como um remanescente de supernova. Depois de explodir, o que resta se torna um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.
A maioria das estrelas são pequenas e não explodem. Elas se tornam cada vez menores e mais frias, e se tornam estrelas anãs brancas.
As explosões de supernovas acontecem raramente. Em nossa própria galáxia, a Via Láctea, a última supernova aconteceu no ano de 1604. Também podemos ver supernovas em outras galáxias. Todos os anos vemos 300 supernovas em outras galáxias, porque há tantas galáxias. Às vezes elas são mais brilhantes do que o resto da galáxia.
Tipos
As supernovas são geralmente classificadas em supernovas Tipo I e Tipo II.
As supernovas tipo I têm linhas de absorção que mostram que não possuem hidrogênio. As supernovas tipo Ia são muito brilhantes por um curto período de tempo. Então, elas ficam menos brilhantes muito rapidamente. As supernovas tipo Ia acontecem quando uma estrela anã branca está orbitando uma grande estrela. Às vezes, a estrela anã branca suga a matéria da estrela grande. Quando a anã branca chega a ser cerca de 1,4 vezes a massa do sol, ela sucumbe. Isto produz muita energia e luz, razão pela qual as supernovas são muito brilhantes. O tipo 1a tem em sua maioria o mesmo brilho. Isto permite que elas sejam usadas como vela padrão secundária para medir a distância até suas galáxias hospedeiras.
As supernovas tipo II têm linhas de absorção que mostram que elas têm hidrogênio. Uma estrela deve ter pelo menos 8 vezes, e não mais do que 40-50 vezes, a massa do Sol para sofrer este tipo de explosão.
Em uma estrela como o Sol, a fusão nuclear transforma o hidrogênio em hélio. Em estrelas muito grandes, o hélio é transformado em oxigênio, e assim por diante. A estrela funde elementos de massa cada vez mais altos, através da tabela periódica até que um núcleo de ferro e níquel seja produzido. A fusão do ferro ou do níquel não produz nenhuma produção líquida de energia, de modo que não pode ocorrer mais fusão. Mas, o colapso do núcleo é tão rápido (cerca de 23% da velocidade da luz) que uma enorme onda de choque é produzida. A temperatura e pressão extremamente altas duram o tempo suficiente para um breve momento em que os elementos mais pesados do que o ferro são produzidos. Dependendo do tamanho inicial da estrela, os restos do núcleo formam uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
As supernovas e a vida
Sem supernovas, não haveria vida na Terra. Isto ocorre porque muitos dos elementos químicos foram feitos em explosões de supernovas. Estes são chamados de "elementos pesados". Elementos pesados são necessários para fazer coisas vivas. A supernova é a única forma de se fazer elementos pesados. Outros elementos foram feitos por fusão em estrelas. Elementos pesados precisam de temperatura e pressão muito altas para se formar. Em uma explosão macho-supernova a temperatura e a pressão são tão altas que elementos pesados podem ser feitos. Os cientistas chamam isso de supernova nucleossíntese.
Poderia ser perigoso se uma explosão de supernova ocorresse muito perto da Terra. A explosão é muito grande e muitos tipos de radiação perigosa são formados. Mas não temos que ter medo. Somente estrelas muito grandes podem explodir como supernovas. Não há estrelas suficientemente grandes perto da Terra e, se houvesse, levaria milhões de anos para que isso acontecesse.
Supernovas importantes
SN 1572 foi visto por Tycho Brahe. Esta supernova ajudou os astrônomos a aprender que as coisas no espaço poderiam mudar. A SN 1604 foi vista por Johannes Kepler. Foi a última supernova perto o suficiente para ser vista do hemisfério norte da Terra sem um telescópio. A SN 1987A é a única supernova tão próxima que os cientistas puderam encontrar neutrinos dela. A SN 1987A também era suficientemente brilhante para ser vista sem um telescópio. As pessoas no hemisfério sul o viram.
Efeitos sobre a Terra
A Terra tem vestígios de supernovas passadas. Vestígios de ferro radioativo-60, um forte indicador de resíduos de supernovas, estão enterrados no fundo do mar em todo o mundo.
A "bolha local" é uma região de balão de gás quente, com 600 anos-luz de diâmetro. Ela envolve o Sistema Solar e domina nossa vizinhança estelar. Ela foi formada por mais de uma dúzia de supernovas explodindo em um tufo de estrelas em movimento nas proximidades. Isto aconteceu entre 2,3 milhões e 1,5 milhões de anos atrás. Isto corresponde aproximadamente ao início da era glacial do Pleistoceno. A conexão pode ser acidental.
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Perguntas e Respostas
P: O que é uma supernova?
R: Uma supernova é a explosão de uma estrela gigante que ocorre quando sua fusão nuclear não consegue segurar o núcleo contra sua própria gravidade, provocando seu colapso e explosão.
P: Que tipo de estrelas fazem as supernovas?
R: As maiores estrelas que fazem supernovas são hipergiantes e as menores são supergiantes.
P: Qual a quantidade de energia que as supernovas emitem?
R: As supernovas emitem energia igual à de toda a vida útil de uma estrela semelhante a uma estrela solar. Elas também irradiam uma energia total que ultrapassa brevemente toda a produção de uma galáxia.
P: A que velocidade o material da estrela viaja durante uma explosão?
R: Durante uma explosão, o material da estrela viaja a velocidades de até 30.000 km/s ou 10% da velocidade da luz.
P: O que acontece depois de uma explosão?
R: Depois de explodir, o que resta se torna ou um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.
P: A maioria das estrelas explodem como supernovas?
R: Não, a maioria das estrelas são pequenas e não explodem como supernovas. Depois de sua fase gigante vermelha, elas se tornam mais frias e menores e, em vez disso, tornam-se estrelas anãs brancas.
P: Quando foi a última vez que as pessoas viram uma supernova em nossa própria galáxia, a Via Láctea?
R: A última vez que as pessoas viram uma supernova em nossa própria galáxia, a Via Láctea, foi em 1604.
